Rostliny, které zažily nedostatek, plodí zdatnější potomky, zjistili čeští vědci

Jako mezigenerační paměť odborníci popisují například situaci, kdy rostlina zažije strádání, sucho či nedostatek světla, a tuto zkušenost předá svým potomkům. Ti jsou tak lépe připraveni na možné nesnáze a mají výhodu proti rostlinám, které od předků tuto zkušenost nezískaly. Zážitek strádání podle výzkumu rostlina předává skrze epigenetické procesy.

Licence | Některá práva vyhrazena

Foto | Sharon Mollerus / Flickr

Podle spoluautora výzkumu Víta Latzela hraje ústřední roli u rostlin konkurence. "Rostliny nemají možnost pohybu a nemohou si jednoduše vybrat místo svého pobytu. Proto jakmile jednou zakoření, musí být schopné si udržet svůj životní prostor. A o ten neustále bojovat," uvedl vědec, který pracuje v Oddělení populační ekologie BÚ. Dodal, že těmto mechanismům vědci věnují velkou pozornost, ale dosud přehlíželi mezigenerační paměť rostlin. Právě ta má podle Latzela značný vliv na konkurenční schopnosti rostlin i fungování celých ekosystémů.

Jako mezigenerační paměť odborníci popisují například situaci, kdy rostlina zažije strádání, sucho či nedostatek světla, a tuto zkušenost předá svým potomkům. Ti jsou tak lépe připraveni na možné nesnáze a mají výhodu proti rostlinám, které od předků tuto zkušenost nezískaly.

Zážitek strádání podle výzkumu rostlina předává skrze epigenetické procesy. Pomocí takzvané metylace cytosinu v DNA může organismus zapínat či vypínat aktivitu genů a rostlina tak svým potomkům předá "předaktivované" geny užitečné pro boj s nehostinným prostředím.

To, že rostliny, které rostly například v hustém porostu, plodí zdatnější potomky, zjistili vědci při experimentech s pampeliškami. Zkoumané rostliny rychleji klíčily a celkově měly rychlejší vývoj či intenzivnější růst kořenů. Byly tak úspěšnější v boji o životní prostor s jinými rostlinami. To, že se tato paměť přenášela epigenetickými procesy, vědci ověřili tím, že u části rostlin odstranili některé epigenetické značky. Takto zasažené rostliny se pak chovaly tak, jako by jejich předci náročnější podmínky nezažili.

Výzkum také ukázal, že listy konkurenčně zdatnějších rostlin se rozkládají po odumření mnohem pomaleji, než listy geneticky totožných rostlin bez zmíněných zkušeností. To podle týmu naznačuje, že paměť rostlin má dopad i na související procesy v přírodě - v tomto případě koloběh živin v ekosystému.

Výstupy výzkumu podle ústavu přináší nový pohled na některé přírodní procesy. Podle odborníků si mezigenerační paměť zaslouží více pozornosti a měla by být zohledněna třeba při modelování funkce ekosystémů během klimatické změny nebo při produkci osiv v zemědělství.

Výzkum se uskutečnil ve spolupráci BÚ AV s Jihočeskou univerzitou a vědeckými institucemi z Irska, Španělska a Estonska. Studii publikoval časopis New Phytologist.